Analisis Desain Perisai Radiasi pada Fasilitas Pengujian Sistem Target eADS 40 MeV dengan PHITS 3.34

IZZA RANA AZZAHRA, Dr. Dwi Satya Palupi, M.Si., S.Si.

2025 | Skripsi | FISIKA

Telah dilakukan penelitian untuk membuat desain perisai radiasi pada fasilitas pengujian sistem target eADS 40 MeV yang menghasilkan fluks foton dan neutron yang tinggi dan berbahaya, dengan menggunakan aplikasi PHITS 3.34. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan desain perisai radiasi yang efektif, sehingga dapat memenuhi kriteria keselamatan BAPETEN serta mengetahui laju dosis radiasi yang terukur dalam fasilitas pengujian sistem target eADS berbasis BaSO₄ dan potensi aktivasi pada perisai. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan material target sistem eADS yang mengonversi elektron yang dipercepat menjadi sinar-X atau neutron kemudian ditembakkan ke area yang ditargetkan sehingga dibutuhkan perisai untuk menahan radiasi foton dan neutron yang dipancarkan sistem eADS. Simulasi dimulai dengan menganalisis perisai pada ketebalan awal 150 cm untuk menentukan titik yang aman sesuai standar keselamatan BAPETEN, kemudian dilakukan simulasi lanjutan dengan variasi ketebalan 10 – 100 cm pada posisi axial dan radial, sehingga diperoleh 20 data. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketebalan perisai berbasis BaSO₄ yang efektif menahan radiasi yakni panjang 100 cm dan lebar 40 cm dengan hasil laju dosis 3,4 dan 3,3 ?Sv/jam. Hasil aktivasi berupa radioisotop hasil peluruhan dari BaSO₄ dengan nuklida dominannya adalah Ba. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa BaSO₄ dapat menjadi material perisai radiasi yang cukup efektif untuk sistem target eADS yang tentunya memenuhi standar BAPETEN.

A research has been conducted to create a radiation shielding design at the 40 MeV eADS target system testing facility that produces high and dangerous photon and neutron fluxes, using the PHITS 3.34 application. This study aims to obtain an effective radiation shielding design, so that it can meet BAPETEN's safety criteria and determine the radiation dose rate measured in the BaSO₄ based eADS target system testing facility and the potential activation of the shield. This research was conducted by simulating the eADS system target material that converts accelerated electrons into X-rays or neutrons and then fired to the targeted area so that a shield is needed to withstand photon and neutron radiation emitted by the eADS system. The simulation begins by analyzing the shield at an initial thickness of 150 cm to determine a safe point according to BAPETEN safety standards, then further simulations are carried out with thickness variations of 10 – 100 cm in axial and radial positions, so that 20 data are obtained. The simulation results show that the thickness of the BaSO₄ based shield that effectively withstands radiation is 100 cm long and 40 cm wide with dose rate results of 3,4 and 3,3 ?Sv/hour. The activation results are in the form of radioisotope decay results from BaSO₄ with the dominant nuclide being Ba. The results of this study indicate that BaSO₄ can be an effective radiation shielding material for the eADS target system which certainly meets the BAPETEN’s standard.

Kata Kunci : Shielding, PHITS, BaSO4, sistem target eADS, sinar gamma, dosis radiasi.